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数据中心巨量余热被白白浪费

发一条朋友圈要用多少电?从我们点击发送的那一刻起,图文就被迅速传输至某个数据中心,那些闪着蓝光、层层堆叠的服务器全年无休进行运算,电量基本消耗在了这里。我国数据中心已成为名副其实的“耗能大户”,其年用电量占到全社会用电量的2%左右,耗电量连续8年以超过12%的速度增长。

电脑用久了会发烫,数据中心数以千亿计的芯片昼夜不停一起“开工”也会产生大量余热。近日,记者在走访调研中了解到,我国相当一部分数据中心运行过程中产生的余热大多被直排,其温度可致周围百米寸草不生。数据中心余热利用节能环保、市场广阔,为何鲜有运行案例?

数据中心余热直排浪费严重

中国电子节能技术协会数据中心节能技术委员会秘书长吕天文指出,2020年,数据中心总耗电量1600-1800亿千瓦时。记者注意到,世界装机规模最大水电站——三峡水电站2020年的发电量为1118亿千瓦时。换言之,2020年数据中心耗电量约等于三峡水电站年发电量的1倍多。

与惊人耗电量相伴的是其运行过程中产生的大量余热。中国建筑设计研究院智能工程中心副总工程师劳逸民告诉记者,以我国数据中心耗电量为1600亿千瓦时测算,其中可有效利用178.76亿千瓦时电力消耗产生的余热。“如果这些余热被完全利用,按照北京市相关建筑能耗标椎,可满足北京市2.56亿平方米的采暖用热。”

然而这些余热未能“变废为宝”。据中国电子信息产业发展研究院统计,我国大约有8万座数据中心,相当大一部分数据中心将其产生的余热直排,浪费巨大。

中国通信服务股份有限公司高级工程师杨军指出,目前,我国数据中心余热回收应用案例仅有阿里巴巴千岛湖数据中心、腾讯天津数据中心和中国电信重庆云计算基地等寥寥数家企业。“数据中心余热利用的显著意义在于节能。以腾讯天津数据中心为例,其提取园区1/40热量即可满足办公楼采暖需求,每年可节省采暖费50余万元,减少能耗标煤量达1620.87吨,相当于减少约4000吨二氧化碳排放。”

据国网能源研究院预测,到2030年我国数据中心用电量将突破4000亿千瓦时,占全社会用电量的比重为3.7%。数据中心能耗与日俱增,届时余热排放量也将水涨船高。

多种因素导致余热难回收

市场广阔、节能环保,为何余热回收的案例屈指可数?劳逸民指出,数据中心像电炉子但又与电炉子不同,相同点是都会产生热量,不同点是产热是电炉子的主业,而对数据中心而言是需要额外付出的代价。

经济性成为摆在数据中心余热利用面前的第一道坎。杨军指出,余热利用投资回收期一般在5年以上,调研中发现多数业主表示其可承受的节能技改投资回收期在18个月左右。同时,安装余热利用设施需要企业部分停工停产、延长项目交付时间,直接影响其经济效益。

在杨军看来,数据中心余热回收最大的难点在于“给谁用”。“数据中心附近是否有消纳点,如宾馆、学校、医院、居民小区等?而大型数据中心大多建在人口非密集地区。其次,即使数据中心附近有消纳场景,沟通协调、铺设管道等环节需要各类审批手续,运营手续复杂。”

如若消纳场所确定、手续办理齐全,用户会选择数据中心的供热吗?吕天文指出,数据中心建设周期长且上柜率周期更长,初期热回收不具规模。再者,数据中心大多为民营企业,经营存在一定市场风险。如果企业经营不善濒临破产,难以为继的居民供热也就成了民生问题。因此,能否满足供热需求,用户也心存疑虑。

劳逸民指出,安全问题也不容忽视。“一些重点保障性需求的数据中心,比如金融交易系统,其安全性需求高于节能性需求。如果增加数据中心的节能组件,理论上出现故障的可能性也会提高,故障损失足以抵消长期节能带来的收益。”

有需求没市场,多重因素导致数据中心业主余热回收动力不足。喜德深德云计算科技有限责任公司总经理白旭告诉记者,碳排放有明确政策约束,directadmin汉化,但排热没有相关政策约束。“目前国内尚未出台数据中心余热利用设计、设备及运维标准,数据中心余热利用的质量和规格也参差不齐,客观上进一步增加了推广难度。”

因地制宜避免“一刀切”

从投资收益、安全运维方面来看,数据中心余热利用难点不少,但这并非“无解题”。

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